1 科学技术部科技人才交流开发服务中心，北京 100045
2 中国科学技术信息研究所，北京 100038
3 中国科学院武汉文献情报中心，湖北 武汉 430071
4 中国科学院大学经济与管理学院信息资源管理系，北京 100191
基于光刻技术领域相关论文和全球“高被引科学家”名单，分析了光刻技术领域的研究时间和国家、研究机构、研究资助机构及高水平基础研究人才的分布特征，并在此基础上开展光刻领域论文的文献计量分析，分析光刻领域的研究方向、主题和发展趋势。结果表明，目前光刻技术论文产出呈现下降趋势，美国在该研究领域具有领先优势，光学光刻及掩模、光刻胶及电子束光刻、极紫外（EUV）光刻等技术主题研究仍以国外机构为主。我国已开展布局高数值孔径EUV光刻、导向自组装光刻、石墨烯基材料、机器学习的应用等新兴主题。本文提出光刻技术研发的总体布局、研究机构、企业力量、人才机制的建议，以期为相关领域决策和研究提供科学依据。
光刻技术 科学知识图谱 多维主题分析 基础研究 高被引科学家 激光与光电子学进展
2023, 60(23): 2300004
同济大学 物理科学与工程学院 精密光学工程技术研究所，先进微结构材料教育部重点实验室，上海市数字光学前沿科学研究基地，上海市全光谱高性能光学薄膜器件与 应用专业技术服务平台，上海200092
纳米计量技术是纳米尺度上的精密测量技术，是先进纳米制造技术的基础。其中，溯源性是纳米计量的基础问题，而研制纳米计量标准物质是实现纳米测量溯源性传递、保证纳米几何量值测试的统一性和准确性的关键环节。为适应纳米计量扁平化量值传递溯源的要求，基于铬跃迁频率，采用原子光刻技术和软X射线干涉技术制备了1D 212.8 nm，2D 212.8 nm，1D 106.4 nm 3种自溯源光栅标准物质；在多层膜沉积技术研制硅纳米线宽结构的基础上，探索了基于硅晶格常数的硅纳米线宽自溯源型测量方法。在应用领域，开展了自溯源光栅对扫描探针显微镜、扫描电子显微镜等高精密测量仪器的校准研究。研究结果表明，自溯源型标准物质及其测量方法缩短了精密仪器和加工技术过程中的纳米长度计量溯源链，是先进纳米制造和新一代信息技术的有力支撑。
纳米科技 纳米计量 自溯源标准物质 原子光刻技术 软X射线干涉光刻技术 多层膜沉积技术 nanotechnology nanometrology self-traceable reference material atom lithography soft X-ray interference lithography multilayer deposition technology 光学 精密工程
2022, 30(21): 2608
安徽工程大学机械工程学院，安徽 芜湖 241000
无掩模光刻技术具有无需物理掩模、成本低、适合大批量生产的优点，在微结构制作中得到了广泛应用。基于数字微镜器件（DMD）的无掩模数字光刻技术具有分辨率高、灵活性好、加工精度高等优势，成为近年来数字光刻领域的研究热点。综述了DMD数字光刻技术的研究进展，包括基于DMD的扫描光刻技术、步进式光刻技术以及灰阶光刻技术，介绍了该方法在集成电路、微光学、三维打印等领域的应用，并总结了目前DMD光刻技术存在的问题及其未来发展趋势。
光学设计 无掩模 数字微镜器件 扫描光刻技术 步进式光刻技术 灰阶光刻技术 激光与光电子学进展
2022, 59(11): 1100010
1 中国科学院微电子研究所，北京 100029
2 中国科学院大学集成电路学院，北京 100049
当今世界离不开信息产业，信息产业离不开半导体集成电路芯片制造技术，即微电子技术。集成电路芯片制造工艺中最关键的就是光刻技术。光刻技术开始于1958年美国德克萨斯公司试制的世界上第一块平面集成电路，在短短的60年中，光刻分辨率极限一次又一次被突破，创造了人间奇迹。作为微电子技术工艺基础的光刻技术与微/纳米加工技术是人类迄今为止所能达到的精度最高的加工技术。光刻加工尺寸从百微米到10 nm，加工手段从钢板尺手术刀照相机到电子束光刻，光源波长从光学曝光到极紫外曝光。集成度提高了约百亿倍，特征尺寸线宽缩小到原来的约1/10000。随着纳米集成电路迅猛发展，光刻技术也从等效摩尔时代进入后摩尔时代。
激光与光电子学进展
2022, 59(9): 0922031
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室，上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心，北京 100049
光刻机是极大规模集成电路制造的核心装备，深紫外光刻机是用于先进技术节点芯片制造的主流光刻设备。光刻机的成像质量直接影响光刻机性能指标，是光刻机正常工作的前提。作为提高光刻成像质量的重要手段，计算光刻技术在光刻机软硬件不变的条件下，采用数学模型和软件算法对照明光源、掩模图形和工艺参数等进行优化，使目标图形高保真度地成像到硅片上。光刻成像模型是计算光刻技术的基础，成像模型仿真精度和速度的不断提高支撑了计算光刻技术的发展。结合本团队的研究工作，介绍了光刻成像模型的发展，总结了光学邻近效应修正技术、光源掩模优化技术和逆向光刻技术这三种主要计算光刻技术的研究进展。
激光与光电子学进展
2022, 59(9): 0922007
1 上海大学理学院, 上海 200444
2 中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室, 上海 201800
研究了多层微图案的成像特性,将基于光刻技术制作的微米级和高透光微图案附着在透明玻璃基板上,这种带有图案的玻璃基板堆叠约50层后能由光学显微镜进行多层成像,最终的成像质量呈上层清楚下层模糊的特点。通过光场分析排除邻近层的串扰和照明对成像结果的影响,通过研究玻璃基片的厚度、层数,分析了像差对成像结果的影响,并定量分析了层间反射作为主要噪声在成像物场上的分布。最后,提出了一种优化方案,采用降低界面反射,增进噪声吸收及图像处理的方式提高信噪比,恢复底层不清晰图案。该研究可对日益增长的文档等信息进行备份存放和成像观察,有效提高了空间利用率。
成像系统 光刻技术 多层成像 微图案 成像分析 文档备份 光学学报
2021, 41(20): 2011001
成都中电熊猫显示科技有限公司, 四川 成都 610200
在四次光刻工艺中, 半光刻制程中光刻胶膜残量的控制, 对于TFT沟道形貌以及电学特性至关重要。因此, 本文研究了在氧化物 TFT-LCD 四次光刻工艺中, 影响半光刻制程中光刻胶剩余量的关键因子, 通过全因子实验设计, 得到了预烘温度、减压干燥的快抽时间和显影时间的最优组合, 再通过单因子实验优化出最优曝光量。结果表明, 该实验设计可有效优化半光刻后光刻胶的剩余量及均一性, 并获得理想的实验条件组合。当预烘温度、减压干燥快抽时间、显影时间以及曝光量分别为115 ℃、10 s、52 s和67 mJ/cm2时, 光刻胶剩余量可以控制在0.51 μm, 线宽为11.17 μm, 均一性良好(< 5%)。
薄膜晶体管 四次光刻 半光刻技术 光刻胶膜残量 均一性 thin film transistor four mask halftone photoresist remain uniformity
1 四川大学计算机学院, 四川 成都 610065
2 四川大学空天科学与工程学院, 四川 成都 610065
3 四川大学视觉合成图形图像技术国防重点学科实验室, 四川 成都 610065
正弦结构光场普遍应用于精密光学的三维测量,其正弦性直接或间接影响三维测量的精度。根据正弦条纹的周期性和对称性等几何特征,以计算机产生的标准正弦条纹单个周期作为编码对象,提出一种“S”型路径误差扩散的二元编码方法。整个正弦结构光模板通过周期性复制编码单元来实现,再通过高分辨率光刻技术加工制作在镀铬玻璃基板表面上。模板调制照明光源后,表征二元编码特征的高频信息直接被投影光学系统滤波,而表征正弦条纹信息的低频信息得以保留,从而实现正弦结构光场。最后建立光学系统的光学传递特性模型,对其固有的低通滤波机制进行解释。通过计算机模拟和实验进行验证,结果表明提出的正弦结构光场编码方法和制作工艺具有可行性。
测量 面形测量 二元编码 正弦结构光模板 光刻技术 激光与光电子学进展
2020, 57(15): 151203
1 合肥工业大学 电子科学与应用物理学院, 合肥 230009
2 中国科学院 安徽光学精密机械研究所, 合肥 230031
集成电路光刻作为传统光刻技术的典型代表, 支撑着集成电路芯片的快速发展。新一代光刻技术具有工艺多样化、光刻精度高、光刻效率高的优点, 在研发新型光电子器件、实现3维微纳结构、构建有序纳米孔通道等方面有很大的潜力。回顾了近些年来涌现的多种新型光刻技术, 分析了各自的特征及在新型纳米电子、光子器件、能源、传感等领域中的应用。对未来光刻技术的发展方向进行了展望。
激光技术 光学制造 新型光刻技术 无掩模光刻 掩模光刻 微纳结构 laser technique optical fabrication new lithography technology maskless lithography mask lithography micro-nano structure
